第1章 第3节 第1课时 烷烃及其性质（课件PPT）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第三册（鲁科版）

该高中化学课件聚焦烷烃的组成结构、物理性质及化学性质，通过自主预习梳理通式与物理性质规律，结合合作探究（如甲烷与氯气反应装置分析）衔接烃的概念，搭建从结构到性质的学习支架。 其亮点在于以科学探究与实践为核心，通过实验装置现象讨论（如U形管中甲烷取代反应产物及体积变化分析）和燃烧规律归纳（如烃燃烧通式及体积变化计算），培养科学思维中的证据推理与模型建构能力。实例丰富如取代反应产物分析、燃烧规律表格总结，助力学生深化理解，教师可通过分层练习提升教学效率。

第1章　有机化合物的结构与性质　烃 第3节　烃 第1课时　烷烃及其性质 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 目 录 新知学习探究 01 CONTENTS 03 知能达标训练 02 随堂巩固演练 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 新知学习探究 01 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 CnH2n＋2(n≥1) 4 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 水 有机溶剂 升高 低 增大 小于 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 强酸 强碱 强氧化剂 CH3CH2Cl＋HCl nCO2＋(n＋1)H2O 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 随堂巩固演练 02 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 点击进入Word 知能达标训练 03 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 谢谢观看 返回目录 第1章　有机化合物的结构与性质　烃 化学•选择性必修3　有机化学基础(配LK版) 1 [素养目标]　1.认识烷烃的组成和结构特点。2.掌握烷烃的化学性质，能够举例说明烷烃与氧气、卤素单质的反应。3.了解烷烃的卤代反应的特点。 知识点　烷烃及其性质 1．通式 烷烃是一种饱和链烃，属于脂肪烃，通式为_______________，广泛存在于自然界中。 2．物理性质 物理性质 变化规律 状态 当碳原子数小于或等于___时，烷烃在常温下呈气态，其他的烷烃常温下呈固态或液态(新戊烷常温下为气态) 溶解性 烷烃都难溶于___，易溶于__________ 熔、沸点 随碳原子数的增加，烷烃熔、沸点逐渐_____；碳原子数相同的烷烃，支链越多，熔、沸点越___ 相对密度 随碳原子数的增加，相对密度逐渐_____且_____水的密度 3.化学性质 常温下烷烃很不活泼，与_____、_____、__________和还原剂等都不能发生反应，只有在特殊的条件(如光照或高温)下才会发生以下化学反应，这与构成烷烃分子的C—H和C—C的牢固程度较高有关。 (1)与卤素单质的反应——取代反应 烷烃与卤素单质在光照的条件下能发生取代反应，且生成多种卤代物。如CH3CH3＋Cl2eq \o(――→,\s\up17(hν))_________________________。 (2)与氧气的反应——氧化反应 烷烃燃烧的通式为：CnH2n＋2＋eq \f(3n＋1,2)O2eq \o(――→,\s\up17(点燃))_________________。 探究一　烷烃的取代反应 1．为了探究甲烷与氯气的反应，某同学设计了如图所示装置，在U形管的左端有甲烷和氯气(体积比为1∶1)的混合气体，假定氯气在水中的溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混合气体的装置放置在光亮的地方，让混合气体缓慢地反应一段时间。 请思考并回答下列问题： (1)反应结束后能否只得到CH3Cl? (2)经过几个小时的反应后，U形管左端的气柱体积怎样变化？ (3)若水中含有Na2SiO3，在U形管的左端会观察到什么现象？ 提示：(1)不能。因为甲烷与氯气的取代反应是连续反应，最终得到四种氯代产物的混合物，同时还生成HCl。 (2)体积减小。 (3)有白色沉淀生成。 2．既然烷烃可以与卤素发生取代反应，为什么还可以用汽油(主要成分是烷烃)萃取溴水中的溴单质？ 提示：烷烃与卤素的取代反应需要在光照条件下与气态卤素单质发生反应，与卤素单质的水溶液不发生反应。 烷烃的取代反应 反应条件 光照 反应物 烷烃和气态卤素单质(烷烃与卤素单质的水溶液不反应) 化学键 变化 断裂C—H键和X—X键， 形成C—X键和H—X键 取代特点 分子中的氢原子被卤素原子逐步取代，往往是各步反应同时发生 产物特点 种类 多种卤代烷烃的混合物，HX的物质的量最多 产物 的量 ①根据碳元素守恒，烷烃的物质的量等于所有卤代烷烃的物质的量之和 ②根据取代反应的特点，有机物中卤素的物质的量等于HX的物质的量，等于反应了的X2的物质的量，即反应了的n(X2)＝n(一卤代物)＋2n(二卤代物)＋3n(三卤代物)＋……＝n(HX) 探究二　烃的燃烧规律 1．把某纯净气体点燃，在火焰上方罩一烧杯，观察到烧杯内壁有水珠生成，迅速倒转烧杯，倒入少量澄清石灰水并振荡，石灰水变浑浊。 (1)若该气体为甲烷，请写出上述过程中发生反应的化学方程式。 (2)上面实验能否证明该气体一定属于烃类化合物？ 提示：(1)CH4＋2O2eq \o(――→,\s\up17(点燃))CO2＋2H2O，Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O。 (2)不能。可证明该气体中含有C、H两种元素，不能确定是否含有氧元素。 2．烷烃燃烧的通式：CnH2n＋2＋eq \f(3n＋1,2)O2eq \o(――→,\s\up17(点燃))nCO2＋(n＋1)H2O 试讨论： (1)当烷烃的物质的量相同时，n越大，耗氧量________。 (2)当烷烃的质量相同时，n越大，耗氧量______。 提示：(1)越多　(2)越少 烃完全燃烧的规律 1．对于气态烃CxHy完全燃烧后生成CO2和H2O，可表示为：CxHy＋eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(y,4)))O2eq \o(――→,\s\up17(点燃))xCO2＋eq \f(y,2)H2O。 (1)当H2O为液态时，1体积气态烃燃烧后气体总体积减小，减小量ΔV＝eq \f(y,4)＋1。 (2)当H2O为气态时，1体积气态烃燃烧后气体总体积与燃烧前气体总体积的差为eq \f(y,4)－1，根据y值不同有三种情况： ①当y＝4时，ΔV＝0，即反应前后气体总体积相等。 ②当y<4时，ΔV＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(y,4)－1))<0，即反应后气体总体积减小。 ③当y>4时，ΔV＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(y,4)－1))>0，即反应后气体总体积增大。 2．当等物质的量的烃完全燃烧时，消耗氧气的量取决于eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(y,4)))的值，此值越大，耗氧量越多。 3．等质量的烃完全燃烧时，消耗氧气的量取决于CxHy中eq \f(y,x)的比值，此值越大，耗氧量越大。 4．若烃分子的组成中碳、氢原子个数比为1∶2，则完全燃烧后生成的二氧化碳和水的物质的量相等。 5．等质量的且最简式相同的各种烃完全燃烧时，其耗氧量、生成的二氧化碳和水的量均相等。 1．1 mol丙烷与氯气发生取代反应，最多能消耗Cl2的物质的量为(　　) A．4 mol　　　　　　　　 B．8 mol C．10 mol D．2 mol 解析　1 mol丙烷与Cl2发生完全取代反应生成C3Cl8，此时消耗氯气最多，即丙烷与氯气按物质的量之比1∶8反应，故1 mol丙烷最多消耗Cl2的物质的量是8 mol。 答案　B 2．在1.013×105 Pa下，测得某些烷烃的沸点如表所示。据表分析，下列选项正确的是(　　) 物质名称 沸点/℃ 正丁烷CH3(CH2)2CH3 －0.5 正戊烷CH3(CH2)3CH3 36.1 异戊烷CH3CH2CH(CH3)2 27.9 新戊烷C(CH3)4 9.5 正己烷CH3(CH2)4CH3 69.0 A.在标准状况下，新戊烷是气体 B．在1.013×105 Pa、20 ℃时，C5H12都是液体 C．烷烃随碳原子数的增加，沸点升高 D．C5H12随着支链数的增加，沸点升高 解析　新戊烷的沸点是9.5 ℃，标准状况下是液体，在1.013×105 Pa、20 ℃时是气体，A、B项错误；由表中数据可知，随碳原子数的增加，烷烃的沸点逐渐升高，C项正确；由表中数据可知，C5H12的3种同分异构体中，随着支链数的增加，沸点逐渐降低，D项错误。 答案　C 3．n L三种气态烃混合物与足量氧气混合点燃后，恢复到原来状态(常温常压)，体积共缩小2n L，这三种烃不可能的组合是(　　) A．CH4、C2H4、C3H4以任意比混合 B．C2H6、C4H6、C2H2以2∶1∶2的物质的量之比混合 C．C3H8、C4H8、C2H2以11∶14∶26的质量之比混合 D．CH4、C3H6、C2H2以a∶b∶b的体积比混合 解析　设混合烃的平均分子组成为CxHy，根据完全燃烧通式 CxHy＋eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(y,4)))O2eq \o(――→,\s\up17(点燃))xCO2＋eq \f(y,2)H2O(l)　ΔV 　1　　　　　　　　　　 　　　　1＋eq \f(y,4) n L 2n L 则1＋eq \f(y,4)＝2，解得y＝4，即1 mol混合气体分子中平均含有4 mol H原子。CH4、C2H4、C3H4以任意比混合时分子中都平均含有4个H原子，故A不符合题意；C2H6、C4H6、C2H2以2∶1∶2的物质的量之比混合，分子中平均含有eq \f(22,5)个 H原子，故B符合题意；C3H8、C4H8、C2H2以11∶14∶26的质量之比混合时，物质的量之比为1∶1∶4，分子中平均含有4个H原子，故C不符合题意；CH4、C3H6、C2H2以a∶b∶b的体积比混合，分子中平均含有4个H原子，故D不符合题意。 答案　B 4．现有A、B、C三种烃，其球棍模型如图： 请回答下列问题： (1)等质量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是________(填对应字母，下同)。 (2)同状况、同体积的以上三种物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是____。 (3)等质量的以上三种物质完全燃烧时，生成二氧化碳最多的是________，生成水最多的是____________。 (4)在120 ℃、1.01×105 Pa时，有两种气态烃和足量的氧气混合点燃，相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化，这两种气体是________。 解析　据球棍模型可知A为CH4，B为C2H4，C为C2H6。 (1)等质量的烃CxHy完全燃烧时，氢元素的质量分数越大，耗氧量越大，CH4、C2H4、C2H6中的eq \f(y,x)依次为eq \f(4,1)、eq \f(4,2)、eq \f(6,2)，故CH4耗O2最多。(2)等物质的量的烃CxHy完全燃烧时，eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(y,4)))的值越大，耗氧量越大，CH4、C2H4、C2H6的x＋eq \f(y,4)依次为1＋eq \f(4,4)＝2、2＋eq \f(4,4)＝3、2＋eq \f(6,4)＝3.5，故C2H6耗O2最多。(3)等质量的烃完全燃烧时，含碳量越高，生成的CO2越多，含氢量越高，生成的H2O越多。把CH4、C2H4、C2H6改写为CH4、CH2、CH3，可知C2H4含碳量最高，CH4含氢量最高。(4)温度≥100 ℃的条件下，当烃分子CxHy中含有4个氢原子时，该烃完全燃烧前后气体体积不变，y＝4的为CH4、C2H4，故答案为AB。 答案　(1)A　(2)C　(3)B　A　(4)AB 1．下列有关烷烃性质的叙述正确的是(　　) A．烷烃分子结构稳定，不发生任何化学反应　　 B．烷烃中碳元素表现负价，易被酸性KMnO4溶液氧化 C．在光照条件下，烷烃可与溴水中的溴发生取代反应 D．烷烃的卤代反应很难得到纯净的产物 解析　烷烃性质的稳定性是相对的，一定条件下可发生取代、燃烧等反应；烷烃不能和酸性KMnO4溶液反应；烷烃发生的自由基取代反应并不能在水溶液中进行，故不能被溴水中的溴取代，D正确。 答案　D 2．将0.5 mol CH4与氯气发生取代反应，待反应完全后，测定四种有机物的物质的量相等，则产生HCl的物质的量是(　　) A．0.5 mol　　　　　 B．1.25 mol C．1.5 mol D．2 mol 解析　四种有机物的物质的量相等，0.5 mol CH4中共有0.5 mol C，平均分到四种有机物中，每种有机物的物质的量都是0.125 mol，则消耗氯气的物质的量分别是0.125 mol＋0.125 mol×2＋0.125 mol×3＋0.125 mol×4＝1.25 mol。根据取代反应的特点，每消耗1个氯气分子，相应地就生成1个HCl分子，所以生成HCl的物质的量为1.25 mol。 答案　B 3．下列各组化合物中，不论两者以什么比例混合，只要总质量一定，则完全燃烧时消耗O2的质量、生成水的质量或CO2的质量不变的是(　　) A．CH4、C2H6 B．C2H6、C3H6 C．C2H4、C3H6 D．C2H4、C3H4 解析　最简式相同的烃不论以什么比例混合，只要总质量一定，则碳元素的质量不变，氢元素的质量也不变，即消耗O2的质量、生成水的质量及生成CO2的质量均不变。 答案　C 4．下列烃在光照下与氯气反应，最多可生成三种一氯代物的是(　　) A．2－甲基丁烷 B．2,2－二甲基丁烷 C．环戊烷( 解析　2－甲基丁烷分子中含有4种氢原子，则在光照下与氯气反应，最多可生成四种一氯代物，A不合题意；2,2－二甲基丁烷分子内含有3种氢原子，则一氯代物只有三种，B符合题意；环戊烷( 答案　B 5．如图所示表示页岩气中某些烃分子的结构模型： (1)有机化合物乙的名称为__________________，有机化合物甲与有机化合物乙互为__________。 (2)有机化合物甲的二氯取代物有________种；请你根据甲烷分子的空间结构推测，有机化合物乙中最多有________个C原子在同一平面内。 (3)有机化合物甲和乙的沸点：甲________(填“>”“＝”或“<”)乙，1 mol甲和乙的混合气体完全燃烧消耗O2的物质的量为________mol。 解析　(1)根据有机化合物乙的空间填充模型可知，乙的结构简式为，其名称为异丁烷或2­甲基丙烷；根据有机化合物甲的球棍模型可知，甲的结构简式为CH3—CH2—CH2—CH3，有机化合物甲和乙的分子式相同，均为C4H10，而结构不同，二者互为同分异构体。(2)根据甲的碳骨架结构分析，甲的二氯代物有6种。根据CH4分子的空间结构示意图可知，CH4分子中最多有3个原子在同一平面内，相当于CH4分子中的3个 H原子被3个—CH3取代，则有机化合物乙分子中最多有3个C原子在同一平面内。(3)甲和乙互为同分异构体，甲没有支链，乙有支链，因此沸点：甲>乙。甲和乙的分子式均为C4H10,1 mol C4H10完全燃烧消耗6.5 mol O2。 答案　(1)异丁烷(或2­甲基丙烷)　同分异构体 (2)6　3　(3)>　6.5 $